無機(jī)納米粒子對(duì)PVDF膜的改性研究.pdf

1、隨著膜分離技術(shù)和膜材料的迅速發(fā)展，聚偏氟乙烯(PVDF)膜已經(jīng)不能滿足人類生產(chǎn)生活的實(shí)際需要，因此需要對(duì)PVDF膜進(jìn)行改性。采用新技術(shù)和新方法制備新型的PVDF基有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膜，實(shí)現(xiàn)分離膜的多功能化一直是膜科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。與純PVDF膜相比，PVDF基有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膜結(jié)合了有機(jī)材料和無機(jī)材料各自的優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出催化和吸附等特性以及更加優(yōu)異的分離透過性能。然而，無機(jī)納米材料在聚合物基體中常常難以均勻分散，有機(jī)與無機(jī)兩相之間結(jié)合不夠緊密

2、，導(dǎo)致無機(jī)納米材料在膜服役過程中容易流失，起不到持久穩(wěn)定的效果，這限制了有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膜進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
　　本論文采用兩種策略解決上述問題:1.分別利用原位還原法和共縮聚法在改性PVDF膜孔中制備貴金屬納米粒子和巰基功能化的介孔硅球，得到PVDF基有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膜，解決了無機(jī)納米材料易團(tuán)聚的問題，提高無機(jī)納米材料在PVDF基體中的分散性和穩(wěn)定性;2.采用烯丙基功能化的離子印跡介孔硅球修飾PVDF鏈，然后通過浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制成

3、PVDF基有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膜，解決了有機(jī)與無機(jī)兩相間相容性問題以及無機(jī)相的團(tuán)聚問題。
　　將Pd納米顆粒原位負(fù)載到PVDF/PMAA共混膜孔中，制得PVDF/Pd催化膜，并對(duì)4-硝基苯酚進(jìn)行催化還原研究。原位合成的Pd納米顆粒具有很好的分散性，沒有產(chǎn)生團(tuán)聚。PVDF/Pd催化膜具有優(yōu)良的催化活性和催化穩(wěn)定性。
　　采用共縮聚法在改性PVDF膜孔中合成巰基功能化介孔硅球，制備出PVDF-介孔SiO2復(fù)合膜，并研究該復(fù)合膜對(duì)Pb2

4、+的吸附性能。研究結(jié)果表明，介孔硅很好地分散在改性PVDF膜孔中，沒有團(tuán)聚。PVDF-介孔SiO2復(fù)合膜對(duì)Pb2+表現(xiàn)出良好的吸附性能，同時(shí)該復(fù)合膜便于二次利用，具有良好的重復(fù)利用性能以及穩(wěn)定性。
　　結(jié)合離子印跡技術(shù)和共縮聚法首先合成出了離子印跡介孔硅球，然后將其修飾PVDF鏈，得到有機(jī)無機(jī)復(fù)合物，研究該復(fù)合物制成的PVDF-ⅡMSiO2復(fù)合膜對(duì)Cu2+的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該復(fù)合膜對(duì)于印跡離子(Cu2+)具有良好的吸附和選